一,、igbt模塊損壞的原因有哪些

IGBT模塊是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷谲壍澜煌?、智能電網(wǎng),、航空航天、電動汽車等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,。在使用過程中,，IGBT模塊受到容性或感性負載的沖擊，可能導(dǎo)致模塊損壞,，一般igbt模塊損壞的原因主要有：

1,、過電流損壞

（1）鎖定效應(yīng)

IGBT為復(fù)合器件， 其內(nèi)有一個寄生晶閘管,，在規(guī)定的漏極電流范圍內(nèi),，NPN的正偏壓不足以使NPN晶體管導(dǎo)通，當(dāng)漏極電流大到一定程度時,， 這個正偏壓足以使NPN晶體管開通,，進而使NPN或PNP晶體管處于飽和狀態(tài)，于是寄生晶閘管開通,，柵極失去了控制作用,，便發(fā)生了鎖定效應(yīng)。IGBT發(fā)生鎖定效應(yīng)后,，集電極電流過大,，造成了過高的功耗而導(dǎo)致器件損壞。

（2）長時間過流運行

IGBT模塊長時間過流運行是指IGBT的運行指標(biāo)達到或超出RBSOA（反偏安全工作區(qū)）所限定的電流安全邊界（如選型失誤,、安全系數(shù)偏小等）,，出現(xiàn)這種情況時，電路必須能在電流到達RBSOA限定邊界前立即關(guān)斷器件,，才能達到保護器件的目的。

（3）短路超時（>10us）

短路超時是指IGBT所承受的電流值達到或超出SCSOA（短路安全工作區(qū)）所限定的最大邊界,，比如4-5倍額定電流時,，必須在10us之內(nèi)關(guān)斷IGBT。如果此時IGBT所承受的最大電壓也超過器件標(biāo)稱值,，IGBT必須在更短的時間內(nèi)被關(guān)斷,。

2,、過電壓損壞和靜電損壞

IGBT在關(guān)斷時，由于逆變電路中存在電感成分,，關(guān)斷瞬間產(chǎn)生尖峰電壓,，如果尖峰電壓超過IGBT器件的最高峰值電壓，將造成IGBT擊穿損壞,。IGBT過 電壓損壞可分為集電極柵極過電壓,、柵極-發(fā)射極過電壓、高du/dt過壓電等,。大多數(shù)過電壓保護的電路設(shè)計都比較完善,，但是對于由高du/dt所導(dǎo)致的過電壓故障，基本上都是采用無感電容或者RCD結(jié)構(gòu)吸收電路,。由于吸收電路設(shè)計的吸收容量不夠而造成IGBT損壞,，對此可采用電壓鉗位，往往在集電極-柵極兩端并接齊納二極管,，采用柵極電壓動態(tài)控制,，當(dāng)集電極電壓瞬間超過齊納二極管的鉗位電壓時，超出的電壓將疊加在柵極上（米勒效應(yīng)起作用）,，避免了IGBT因受集電極發(fā)射極過電壓而損壞,。

采用柵極電壓動態(tài)控制可以解決過高的du/dt帶來的集電極發(fā)射極瞬間過電壓問題，但是它的弊端是當(dāng)IGBT處于感性負載運行時,，半橋結(jié)構(gòu)中處于關(guān)斷的IGBT,，由于其反并聯(lián)二極管（續(xù)流二極管）的恢復(fù)，其集電極發(fā)射極兩端的電壓急劇上升,，從而承受瞬間很高的du/dt,。多數(shù)情況下，該du/dt值要比IGBT正常關(guān)斷時的集電極發(fā)射極電壓上升率高,，由于米勒電容（ Cres）的存在,，該du/dt值將 在集電極和柵極之間產(chǎn)生一個 瞬間電流，流向柵極驅(qū)動電路,。該電流與柵極電路的阻抗相互作用,，直接導(dǎo)致柵極-發(fā)射極電壓UGE值的升高，甚至超過IGBT的開通門限電壓VGEth值,。出現(xiàn)惡劣的情況就是使IGBT被誤觸發(fā)導(dǎo)通,，導(dǎo)致變換器的橋臂短路。

3,、過熱損壞

過熱損壞一般指使用中IGBT模塊的結(jié)溫正超過晶片的最大溫度限定,，目前應(yīng)用的IGBT器件還是以Tjmax=150℃的NPT技術(shù)為主流的，為此在IGBT模塊應(yīng)用中其結(jié)溫應(yīng)限制在該值以下。

4,、G-E間開放狀態(tài)下外加主電路電壓

在門極一發(fā)射極問開 放的狀態(tài)下外加主電路電壓,，會使IGBT自動導(dǎo)通，通過過大的電流,，使器件損壞（這種現(xiàn)象是由于G-E間在開放狀下,，外加主電壓，通過IGBT的反向傳輸電容Cres給門極-發(fā)射極間的電毒充電,，使IGBT導(dǎo)通而產(chǎn)生的）,。在IGBT器件試驗時，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)等機械開關(guān)進行信號線的切換,，由于切換時G_E間瞬間變?yōu)殚_放狀態(tài),，可能產(chǎn)生上述現(xiàn)象而損壞IGBT器件。另外,，在機械開關(guān)出現(xiàn)振動的情況下,，也存在同樣的時間段，可能損壞元件,。為了防止這種損壞,，必須先將主電路（C-E間）的電壓放電至0V,再進行門極信號的切換。另外,，對由多個IGBT器件（一組2個以上）構(gòu)成的裝置在進行試驗等特性試驗時,，測試IGBT器件以外的門極一發(fā)射極間必須予以短路。

5,、機械應(yīng)力對產(chǎn)品的破壞

IGBT器件的端子如果受到強外力或振動,，就會產(chǎn)生應(yīng)力，有時會導(dǎo)致?lián)p壞IGBT器件內(nèi)部電氣配線等情況,。在將IGBT器件實際安裝到裝置上時,，應(yīng)避免發(fā)生類似的應(yīng)力。如果不固定門極驅(qū)動用的印刷基板即安裝時,，裝置在搬運時由于受到振動等原因,，門極驅(qū)動用的印刷基板也振動，從而使IGBT器件的端子發(fā)生應(yīng)力,，引起IGBT器件內(nèi)部電氣配線的損壞等問題,。為了防止這種不良情況的發(fā)生，需要將門極驅(qū)動用的印刷基板固定,。

二,、igbt模塊怎么測量好壞

判斷IGBT模塊是否損壞，一般需要先對其進行檢測,，igbt模塊的檢測一般分為兩部分：

1,、判斷極性

首先將萬用表撥在R×1KΩ擋，用萬用表測量時,，若某一極與其它兩極阻值為無窮大,，調(diào)換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大，則判斷此極為柵極（G）,，其余兩極再用萬用表測量,，若測得阻值為無窮大，調(diào)換表筆后測量阻值較小,。在測量阻值較小的一次中,，則判斷紅表筆接的為集電極（C）；黑表筆接地為發(fā)射極（E）,。

2,、判斷好壞

將萬用表撥在R×10KΩ擋，用黑表筆接IGBT的集電極（C）,，紅表筆接IGBT 的發(fā)射極（E）,，此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極（G）和集電極（C）,，這時IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通,，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置,。然后再用手指同時觸及一下柵極（G）和發(fā)射極（E）,，這時IGBT被阻斷，萬用表的指針回零,。此時即可判斷IGBT是好的,。

三、IGBT模塊檢測注意事項

任何指針式萬用表皆可用于檢測IGBT,。注意判斷IGBT好壞時,，一定要將萬用表撥在R×10KΩ擋，因R×1KΩ擋以下各檔萬用表內(nèi)部電池電壓太低,，檢測好壞時不能使IGBT導(dǎo)通,，而無法判斷IGBT的好壞。